Собор расположен рядом с маяком, неподалеку от морвокзала. Это первый православный храм на территории Черноморского округа, который был заложен в мае 1874 года по указанию наместника царя на Кавказе великого князя Михаила Николаевича. Он сооружен в 1891 году в память окончания Кавказской войны. Возглавил работы по возведению храма агроном А. В. Верещагин, привлекавший для этого частные средства. Первоначально финансировал строительство крупный землевладелец Н. Н. Мамонтов. На завершающем этапе деньги на оформление храма выделил Святейший синод. Интересно, что собор возведен в историческом месте, на территории бывшего Навагинского укрепления.